c语言asm(或者叫做inline assembly)是指在c语言代码中直接使用汇编语言,将汇编嵌入到c语句当中。使用c语言asm的目的在于通过对部分关键代码的优化,提高程序的执行效率。
在c语言中,一个函数或者代码块常常由一些高层次的语句和一些低层次的语句混合构成。c语言的高层次语句总体上来说通俗易懂,但是相比之下执行效率较低;而低层次的语句虽然执行效率高,但是可读性和可维护性却不高。c语言asm就是为了解决这种问题而存在的。
1.对程序的关键路径进行优化:程序中有一些关键的代码,这些关键路径会严重影响程序的性能表现。为了提高程序的执行效率,可以使用c语言asm将汇编语言嵌入到c语句当中,这种方式可以直接使用CPU的指令集,从而提高程序的执行效率。
2.优化递归函数:函数调用和返回会增加程序的开销,递归函数则会增加更多的开销。使用c语言asm的方式在关键路径上插入汇编语言,可以有效地降低递归函数的调用和返回开销,从而提高程序的性能表现。
1.直接嵌入汇编语言的方式可能会导致代码变得难以维护和理解,因此需要慎重选取优化的代码段。通常情况下,只有在关键路径的代码段才应该使用c语言asm。
2.使用c语言asm时要小心CPU指令的顺序和寄存器的分配,不当的使用可能会导致程序崩溃。
3.使用c语言asm时要注意代码的可移植性,一些指令和寄存器是依赖于特定的CPU架构和操作系统的。如果程序需要在多个平台上运行,需要分别处理不同的指令和寄存器。
下面是一个简单的使用c语言asm优化代码的示例:
for (int i = 0; i < N; i++) { if (arr[i] == target) { count++; } }int count = 0;
上述代码是一个简单的查找数组中指定元素的函数,使用c语言asm可以对其进行优化,下面是优化后的示例代码:
int n = N; int t = target; asm volatile ( "mov ecx, %[N]\\n"\n "mov eax, %[target]\\n"\n "mov esi, %[arr]\\n"\n "xor ebx, ebx\\n"\n "align 16\\n"\n "next:\\n"\n "mov edx, [esi+ebx*4]\\n"\n "cmp edx, eax\\n"\n "jnz skip\\n"\n "add ebx,1\\n"\n "cmp ebx, ecx\\n"\n "jnz next\\n"\n "mov %[count],ebx\\n"\n "jmp store\\n"\n "skip:\\n"\n "add ebx,1\\n"\n "cmp ebx,ecx\\n"\n "jnz next\\n"\n "store:\\n"\n : [count]"=r"(count) // output : [N]"r"(n), [arr]"r"(arr), [target]"r"(t) // inputint count = 0;
此处使用的是AT&T格式的汇编语言,该优化后代码采用了一些寄存器分配,提供了一些c语言变量的引用,用汇编语言计算count的值,比原始c代码更效率。注意这段代码会修改eax, ebx, ecx, edx, esi这五个寄存器的值。